Cél: a Nagy Bumm utáni állapot

A közelmúlt talán legnagyobb sajtóvisszhangot kapott tudományterülete a részecskefizika, hiszen a múlt évre tervezték a Svájc és Franciaország határán elhelyezkedő CERN legújabb, eddig soha nem látott méreteket öltő kísérleti berendezésének beindítását.

Ez az LHC, azaz a Nagy Hadronütköztető! A 27 km kerületű gyűrűn 4 nagy detektort helyeztek el. Ezek az ALICE, az ATLAS, a CMS és az LHCb. A négy detektor különböző eseményekre lett kalibrálva, azaz más-más történéseket, részecskéket figyelnek meg, az ütközések különböző aspektusait rögzítik adatként. Közölük a legnagyobb méretű a ATLAS, a sorban közvetlenül utána a CMS következik, bár ez utóbbi kétszer nagyobb tömegű. Ez a két kísérlet kis eltéréssel ugyanazt a feladatot látja el, megpróbálja detektálni a Higgs-részecskét valamint bizonyítékot keres a szuperszimmetria elméletre és az extra dimenziókra. Felmerülhet a kérdés, hogy akkor miért van szükség kettőre a költséges berendezésből. A válasz egyszerű, egy új részecske felfedezéséhez egyrészt rengeteg adatra van szükség, másrészt, ha valóban eddig ismeretlen építőelemre bukkanak a kutatók az eddig valaha létrehozott legnagyobb energiájú kísérlet egyik detektorállomásán, akkor azt valószínűleg a másikon is tudják majd reprodukálni, és az eredmény megkérdőjelezhetetlen lesz. Lám, itt is érvényesül a fizikában oly sok helyen hangoztatott „egy kísérlet nem kísérlet” elv.

Az ALICE detektornál a kutatók nehézion ütközéseket fognak vizsgálni. Céljuk, az úgynevezett BigBang (Nagy Bumm) utáni állapot létrehozása, amikor a középiskolából ismert ’elemi’ részecskéket (protonokat és neutronokat,) alkotó kvarkok szabadok voltak és kvark-gluon plazmát alkottak. (A gluonok azok a részecskék, amelyek összetartják a kvarkokat pl. a protonokon belül.) A kvark-gluon plazma keletkezése az ősrobbanás utáni 10-10 másodpercre tehető. Ebből a plazmás állapotból alakultak ki aztán a proton és a neutron-szerű részecskék. Az LHCb kísérlet arra keres magyarázatot, hogy hogyan is lehetséges, hogy az anyag dominál az antianyaggal szemben. Ez az egyenlőtlenség az alapja létünknek, hiszen ha a világegyetem keletkezésekor megegyezett volna a két anyagot alkotó részecskék száma, akkor azok kölcsönösen ‘kioltották’ volna egymást.

A négy nagyon kívűl még két kisebb kísérlet is üzemel az ATLAS és a CMS közvetlen közelében. Ezek a TOTEM és az LHCf. A TOTEM kísérlet (közel a CMS nagy detektorhoz) az ütközések után a nyaláb mellett, kis szögben elhaladó részecskéket detektálja, és az ütközések hatékonyságát méri meg. Az LHCf detektor (közel az ATLAS kísérleti állomáshoz) a kozmikus sugárzás által generált jeleket igyekszik elkülöníteni az ütköztető berendezés szempontjából valóban fontosaktól.

Az LHC kísérlet hivatalos, ünnepélyes megnyitója (bár maga a kísérlet jelenleg nem üzemel), 2008 október 21-én volt, a tagországok miniszterelnökei és minisztereinek jelenlétében. A CERN nyitottságát bizonyítja, hogy sajtótájékoztatót is tartottak a korábbi meghibásodás pontos okáról.
Az első protonnyaláb belövésre tavaly szeptember 10-én került sor. Nemsokkal ezután a beüzemelés közben hiba történt ami miatt el kellett halasztani az ütköztetéseket 2009 tavaszáig.
Két, a nyaláb fókuszálására szolgáló mágnes között hibás volt az illesztés és ez elektronikai meghibásodást okozott, ami a berendezés hűtésére szolgáló szuperfolyékony hélium felmelegedésével járt. A hélium a világegyetem hőmérsékleténél is alacsonyabb, pontosan 1.9 kelvin (azaz -271,3 °C-os) hőmérsékletről melegedett fel, majdem szobahőmérsékletre, ami többtonna gáz kiszökését eredményezte. Ez szerencsére nem jelentett veszélyt senkire, de hűtés hiányában, valamint a meghibásodott elektronika miatt a kísérletet le kellett állítani.

Azért csak idén tavaszra volt tehető az újabb ütköztetés időpontja, mert 2008 decemberéig, a szokásos CERN kísérletek leállásáig (ilyenkor a lakosság a fűtés miatt jóval több áramot fogyaszt és egy megyezés alapján ezekben a hónapokban nem üzemelnek a CERN-i kísérleti berendezések), már nem lehetett volna újra lassanként lehűteni a héliumot 1,9 K-re, így tavaszig a mérnökök további javításokat és ellenőrzéseket végezhetnek el az LHC-n, hogy idén már ne történhessen hasonló meghibásodás. A leállás egyértelműen nem emberi hiba volt, hiszen egy ilyen nagy és bonyolult berendezés esetén egy aprócska porszem is okozhatta a hibás illesztést. Természetesen számítani lehetett valamilyen kisebb meghibásodásra, bár nem ilyen jellegűre, de a tél folyamán igyekeztek tesztelésekkel kiszűrni minden hasonló hibát. A sajtótájékoztatón a CERN jelenlegi igazgatója, Robert Aymar azt nyilatkozta, hogy „ez a baleset nem volt előre látható, de biztos vagyok benne, hogy ki tudjuk javítani a hibát, képesek vagyunk biztosítani, hogy a jövőben ilyen ne történjen és haladhatunk tovább kísérleti céljaink felé.”

Lévai Eszter

Felkapott hírek

Friss hírek

Zárónyilatkozat nélküli APEC csúcs

Elsősorban Kína és az Egyesült Államok nézeteltérései miatt zárónyilatkozat elfogadása nélkül ért véget vasárnap az Ázsiai és Csendes-óceáni Gazdasági Együttműködés (APEC) csúcstalálkozója vasárnap Pápua Új-Guineában, amire még nem volt példa a 21 tagországot számláló szervezet történetében.

Read More »
< /*} */ ?>

A honlap további használatához kérjük fogadja el a sütik használatát. További információt adatvédelmi tájékoztatónkban és a sütik kezelésére vonatkozó tájékoztatónkban talál.

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás